LeetCode-239. 滑动窗口最大值【队列 数组 滑动窗口 单调队列 堆（优先队列）】

本文主要是介绍LeetCode-239. 滑动窗口最大值【队列 数组 滑动窗口 单调队列 堆（优先队列）】，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

题目描述：

给你一个整数数组 nums，有一个大小为 k 的滑动窗口从数组的最左侧移动到数组的最右侧。你只可以看到在滑动窗口内的 k 个数字。滑动窗口每次只向右移动一位。

返回 滑动窗口中的最大值 。

示例 1：

输入：nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], k = 3
输出：[3,3,5,5,6,7]
解释：
滑动窗口的位置 最大值

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[1 3 -1] -3 5 3 6 7 3
1 [3 -1 -3] 5 3 6 7 3
1 3 [-1 -3 5] 3 6 7 5
1 3 -1 [-3 5 3] 6 7 5
1 3 -1 -3 [5 3 6] 7 6
1 3 -1 -3 5 [3 6 7] 7
示例 2：

输入：nums = [1], k = 1
输出：[1]

提示：

1 <= nums.length <= 10⁵
-10⁴ <= nums[i] <= 10⁴
1 <= k <= nums.length

解题思路一：其实是一道队列题，单调队列。队头是最大值，依次递减，所以需要在入队出队的时候维护单调队列的时候。

from collections import deque
class MyQueue():def __init__(self):self.deque = deque()def pop(self, value):if self.deque and value == self.deque[0]:self.deque.popleft() # 是O(1), list.pop()时间复杂度为O(n)def push(self, value):while self.deque and value > self.deque[-1]:self.deque.pop()self.deque.append(value)def front(self):return self.deque[0]class Solution:def maxSlidingWindow(self, nums: List[int], k: int) -> List[int]:que = MyQueue()res = []for i in range(k):que.push(nums[i])res.append(que.front())for i in range(k, len(nums)):que.pop(nums[i-k])que.push(nums[i])res.append(que.front())return res

时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(k)

解题思路二：优化，单调队列

from collections import deque
class Solution:def maxSlidingWindow(self, nums: List[int], k: int) -> List[int]:q = deque() # 双端队列res = []for i, num in enumerate(nums):while q and nums[q[-1]] <= num: # 入队前维护q.pop() # 维护q的单调性q.append(i) # 入队if i - q[0] >= k: # 队首(最大值)离开窗口q.popleft()# 每个窗口记录一次答案，在i >= k - 1之后if i >= k - 1:res.append(nums[q[0]])return res

时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(k)

解题思路三：

时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(n)

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